[0001] L'invention se rapporte à un dispositif de détection du passage d'au moins un mobile
en au moins un point déterminé de son déplacement au long d'une trajectoire à l'intérieur
d'un espace par référence auquel on apprécie les dits déplacements du mobile.
[0002] Elle s'applique notamment à la détection du passage de moyens de transport guidés
en des points déterminés de leur parcours en vue par exemple :
- de recaler les appareils de positionnement et/ou de calculs de vitesse fonctionnant
à l'aide de moyens classiques, sujets à erreur par exemple par glissement,
- d'identifier au moins un mobile et/ou au moins un point du parcours.
[0003] On connaît déjà de nombreux dispositifs en vue de détecter le passage d'au moins
un mobile dans au moins une zone déterminée d'un espace dans lequel le dit mobile
évolue (FR-A-2.195.812 et 2.593.761).
[0004] Ces dispositifs comprennent chacun deux parties séparées, à savoir un ensemble d'interrogation
et un répondeur, ces deux parties séparées étant l'une associée au mobile, l'autre
considérée fixe dans l'espace par rapport auquel le mobile se déplace.
[0005] L'ensemble d'interrogation comprend lui-même un ensemble d'émission et un ensemble
de réception.
[0006] Il est évidemment relié à des circuits de traitement de l'information reçue en fonction
des applications visées et pour assurer ces fonctions, cet ensemble d'interrogation
et les circuits de traitement sont reliés à une alimentation en énergie électrique.
[0007] Un des problèmes longtemps posé mais résolu à ce jour est notamment celui de parvenir
à un répondeur qui est dit passif du fait qu'il s'alimente à partir du signal reçu
de l'ensemble d'interrogation et qu'en conséquence, il est dépourvu d'alimentation
propre en énergie électrique que ce soit par piles ou par raccordement à un réseau
de distribution.
Dans un de ces dispositifs connus (FR-A-2.195.812) :
- l'ensemble d'interrogation comprend, d'une part, tournés en direction de la zone
où on surveille le passage du répondeur deux émetteurs, l'un d'un signal haute fréquence
sous la forme d'une onde électromagnétique, l'autre d'un signal de plus basse fréquence
qui, dans cet exemple, crée un champ électrostatique et, d'autre part, un récepteur
du signal élaboré par le répondeur à partir des signaux reçus des emetteurs lors de
son passage dans la zone précitée puis aussitôt réémis par le dit répondeur,
- le répondeur comprend principalement des éléments d'antenne auxquels est relié un
composant non linéaire tel une diode connue pour sa faculté à modifier et notamment
à mélanger les signaux reçus avant leur réémission vers le récepteur sous la forme
d'une porteuse modulée.
[0008] Le récepteur démodule alors ce signal et traite sa composante de plus basse fréquence.
[0009] Conçu pour l'application à la surveillance à la sortie d'un magasin du passage d'articles
porteurs d'une étiquette sensible réalisant le répondeur, ce dispositif fait appel
à un ensemble d'interrogation dont les dimensions sont incompatibles avec les limites
notamment de gabarit imposées dans les applications aux moyens de transport et surtout
sont sensibles à la présence du répondeur dans un espace très large et donc manquent
de la précision nécessaire pour, par exemple, recaler des indicateurs de positionnement
mais encore et surtout peut être perturbé par les moyens de surveillance d'une voie
parallèle d'autant plus qu'il ne donne aucune information sur le sens de déplacement.
[0010] Dans un autre dispositif connu à ce jour (FR-A-2.593.761), l'ensemble d'interrogation
comprend :
- un moyen de modulation en amplitude d'un signal haute fréquence et de puissance
assez élevée (environ 10 GHz et 200 mW) à l'aide d'un signal à moyenne fréquence (environ
200 KHz) hachant la porteuse en tout ou rien au rythme de la fréquence de l'onde produite
par un oscillateur et
- des moyens d'émission de cette porteuse haute fréquence ainsi prémodulée en amplitude
vers le point où on surveille le passage du répondeur dans son déplacement par rapport
à l 'ensemble d'interrogation.
[0011] Cet ensemble d'interrogation comprend également des moyens de réception d'au moins
une porteuse haute fréquence surmodulée en amplitude par le répondeur qui, lorsqu'il
passe au point surveillé par l'ensemble d'interrogation reçoit le signal émis et,
à l'aide d'un circulateur, en distribue :
- une fraction dans une voie où un circuit restitue les signaux d'horloge et les applique
à une ligne à retard qui va donc les déphaser d'une certaine valeur, inférieure à
la largeur des impulsions, et
- une autre fraction dans une voie où la porteuse déjà modulée va à nouveau être découpée
par les impulsions de la ligne à retard.
[0012] C'est la porteuse ainsi doublement découpée qui est aussitôt réémise par le répondeur
vers le récepteur qui démodule et traite le signal par comparaison de phase.
[0013] Avec de tels dispositifs, il est connu de personnaliser les répondeurs afin d'identifier
au moins un mobile ou au moins un point de son déplacement.
[0014] Pour cela, la ligne à retard des différents répondeurs a sa constante de temps qui
est adaptée et le comparateur de phase de l'ensemble d'interrogation reçoit des références
propres à chaque déphasage possible.
[0015] Pour pouvoir déterminer le sens de déplacement du mobile, il est également connu
d'utiliser un répondeur comprenant deux circuits de réception du signal et qui sont
écartés l'un de l'autre selon une direction parallèle à la trajectoire du mobile.
[0016] Une disposition avantageuse connue des circuits de réception du répondeur est une
disposition dite symétrique c'est à dire à une même distance de part et d'autre de
l'antenne de réémission du répondeur.
[0017] Compte tenu du faible encombrement que les circuits doivent présenter, ceux-ci sont
réalisés sous la forme d'un circuit imprimé.
[0018] Les inconvénients de ce dispositif connu sont les perturbations par les signaux en
provenance de voies parallèles à celle surveillée et surtout une précision dans la
détermination du passage du mobile au droit du point déterminé de sa trajectoire encore
insuffisante compte tenu des exigences des moyens notamment informatiques chargés
de traiter les informations reçues par exemple pour déterminer la vitesse et assurer
le recalage des capteurs cinémométriques.
[0019] Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un dispositif du type cité plus
haut qui soit très précis sans pour autant faire appel à des composants plus onéreux
ou fragiles que les dispositifs connus à ce jour.
[0020] A cet effet, elle a pour objet un tel dispositif notamment caractérisé en ce que
:
- d'une part, le double circuit de réception que comprend le répondeur, comprend deux
organes générant au passage du mobile au point surveillé deux signaux de natures sensiblement
équivalentes et,
- d'autre part, ces organes sont conçus et reliés entre eux de manière à donner à
au moins l'une des caractéristiques de ces signaux des valeurs opposées qui, en se
combinant, forment au moins un signal résultant dont au moins une caractéristique,
en au moins un point prédéterminé du passage de l'émetteur au droit du répondeur,
varie de manière brutale selon une amplitude de variation discernable des éventuelles
autres variations de la caractéristique considérée du dit signal résultant pour constituer
ainsi un phénomène notamment électrique ci-après dit top qui délimite dans le signal
résultant deux parties distinctes chacune d'une certaine durée.
[0021] L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre
d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente :
- figure 1 : le principe général du dispositif de l'invention,
- figure 2 : une variante préférée de réalisation de ce dispositif,
- figure 3 : le détail des composants de l'ensemble d'interrogation,
- figure 4 : le schéma synoptique de l'antenne du répondeur,
- figure 5 : le schéma synoptique de réalisation de l'antenne du répondeur dans une
variante de réalisation.
- figures 6 à 9 : différents graphes de variation en fonction du temps de l'enveloppe
de signaux exploités dans le dispositif de l'invention.
[0022] En se reportant au dessin, on voit que le dispositif 1 de détection du passage d'au
moins un mobile 2 en au moins un point déterminé 3 de son déplacement, au long d'une
trajectoire 4 à l'intérieur d'un espace par rapport auquel on apprécie les dits déplacements
du mobile, comprend classiquement deux ensembles séparés 5, 6 à savoir un ensemble
d'interrogation 5 et un répondeur 6, ces deux ensembles séparés étant l'un associé
au mobile, l'autre considéré fixe notamment sur un support 6
a sensiblement continu situé au long de la trajectoire selon laquelle se déplace le
mobile.
[0023] Dans l'exemple représenté, c'est l'ensemble d'interrogation 5 qui est associé au
mobile 2 et le répondeur 6 qui est fixe mais, sans sortir du cadre de l'invention,
l'ensemble d'interrogation peut être fixe et le répondeur mobile.
[0024] L'ensemble d'interrogation 5 qui comprend lui-même un ensemble d'émission 7 et un
ensemble de réception 8 est relié à un moyen 9 de traitement de l'information reçue
et, pour assurer ces fonctions, cet ensemble est relié à une source (non représentée)
d'alimentation en énergie électrique.
[0025] Le répondeur 6 est par contre du type dit passif du fait qu'il est dépourvu d'alimentation
en énergie électrique propre que ce soit par pile ou par raccordement à un réseau
de distribution.
[0026] Il s'alimente donc à partir du signal reçu de l'ensemble d'interrogation.
[0027] L'ensemble d'émission 7 comprend deux émetteurs 10, 11 dont les émissions sont dirigées
sensiblement vers un point 12 fixe par rapport à l'ensemble d'interrogation où on
surveille le passage d'un point 13 quant à lui fixe par rapport au répondeur.
[0028] L'un de ces points 12, 13 peut constamment être sensiblement confondu avec le point
3 de la trajectoire où on surveille le passage du mobile 2.
[0029] Par contre, les points 12, 13 ne sont confondus qu'au moment où le mobile passe au
point déterminé 3 de la trajectoire 4.
[0030] L'un (10) des émetteurs 10, 11 émet un signal haute fréquence 14 sous la forme d'une
onde électromagnétique, l'autre 11 émet un signal de plus basse fréquence 15.
[0031] Ils comprennent chacun une source 16, 17 et une antenne 18, 19 adaptée et accordée
à la fréquence émise.
[0032] Le répondeur 6 comprend principalement des éléments 20, 21, 22 d'antennes adaptées
et accordées à la réception des signaux précités 14, 15 auxquels éléments est relié
un composant 23 non linéaire tel une diode qui, dès que le répondeur reçoit les deux
signaux précités, de manière connue, les mélange et réémet aussitôt ce mélange, sous
la forme d'une porteuse modulée 24, vers au moins une antenne 25 que comprend évidemment
le récepteur 8.
[0033] Dans l'exemple représenté, dans l'ensemble d'interrogation 5, l'antenne 18 d'émission
d'un signal haute fréquence 14 et l'antenne 25 de réception de la porteuse modulée
24 sont confondues et, de ce fait, ces antennes 18, 25 sont raccordées à la source
haute fréquence 16 et au circuit 26 interne au récepteur 8 par un circulateur 27.
[0034] Dans le cas où plusieurs mobiles circulent sur la trajectoire 4, le dispositif ci-dessus
décrit comprend également des moyens 28 en vue d'identifier au moins l'un de ces mobiles
2 et ou au moins l'un des points déterminés 3 de la trajectoire 4.
[0035] Afin de pouvoir déterminer le sens de déplacement du mobile, le répondeur 6 comprend
un double circuit 29 de réception d'un même signal et les antennes 20, 21 de ce double
circuit sont écartées l'une de l'autre selon une direction au moins sensiblement parallèle
à la trajectoire du mobile.
[0036] De préférence, les deux antennes 20, 21 de ce double circuit 29 du répondeur sont
disposées sensiblement symétriquement, c'est à dire à même distance de part et d'autre
de son antenne de réémission 22.
[0037] Elles sont réalisées sous la forme de circuits imprimés.
[0038] Selon une caractéristique essentielle de l'invention :
- d'une part, le double circuit 29 de réception que comprend le répondeur comprend
deux organes 20, 21 générant au passage du mobile au point surveillé deux signaux
31, 32 de natures sensiblement équivalentes et,
- d'autre part, ces organes 20, 21 sont conçus et reliés entre eux de manière à donner
à au moins l'une des caractéristiques de ces signaux 31, 32 des valeurs opposées qui,
en se combinant, forment au moins un signal résultant R dont au moins une caractéristique,
en au moins un point prédéterminé 3, 13 du passage de l'émetteur 5 au droit du répondeur
6, varie de manière brutale selon une amplitude de variation discernable des éventuelles
autres variations de la caractéristique considérée du dit signal résultant R pour
constituer ainsi un phénomène notamment électrique ci-aprés dit top 30 qui délimite
dans le signal résultant R deux parties distinctes R
a, R
b chacune d'une certaine durée T₁ et T₂.
[0039] Selon une caractéristique de l'invention :
- le signal de plus basse fréquence 15 est transmis par l 'ensemble d'émission 7 correspondant
sous la forme d'un champ magnétique à l'aide d'une antenne 19 réalisant un bobinage
primaire 19 et,
- les deux antennes 20, 21 du double circuit 29 de réception du répondeur, adaptées
et accordées pour cette fréquence :
. d'une part, constituent deux bobinages secondaires 20, 21 qui sont agencés de manière,
lors du passage du bobinage primaire 19, non seulement à être chacun soumis au champ
magnétique émis par le dit bobinage primaire mais encore de manière, dans un stade
intermédiaire, à y être tous deux simultanément soumis et,
. d'autre part, sont associées en opposition de manière, dans le stade intermédiaire
du passage du bobinage primaire 19, à créer dans ces bobinages secondaires 20, 21,
soumis simultanément au champ magnétique, des courants induits 31, 32 de valeurs absolues
sensiblement égales mais de signes opposés.
[0040] Le signal résultant R qui, dans ce cas, est un courant électrique induit, est ainsi
obtenu selon le principe du transformateur différentiel selon lequel un bobinage primaire
19 envoie de l'énergie vers deux bobinages secondaires 20, 21.
[0041] En effet, ces bobinages secondaires étant associés en opposition et disposés l'un
à côté de l'autre suivant la trajectoire du mobile qui porte le bobinage primaire
19, lorsque le dit bobinage primaire 19 est au dessus d'un des bobinages secondaires
20, 21, il permet d'obtenir dans ce bobinage secondaire un courant 31, 32 d'une certaine
valeur absolue mais toujours de phase opposée à celui qui sera créé dans l'autre bobinage
secondaire dans une situation symétrique du bobinage primaire.
[0042] Quand le bobinage primaire 19 passe entre les deux bobinages secondaires 20, 21,
en fonction du déplacement du bobinage primaire 19 sur l'axe de la trajectoire, l'un
des courants secondaires subit une décroissance tandis que l'autre subit une croissance.
[0043] Comme dans le cas de l'invention, l'étendue du bobinage primaire 19 et/ou la distance
qui sépare les deux bobinages secondaires 20, 21 est, suivant la trajectoire 4, telle
que, au moins dans une position intermédiaire du bobinage primaire 19 par rapport
aux bobinages secondaires 20, 21, le dit bobinage primaire 19 induise dans les deux
bobinages secondaires des courants qui, une fois combinés pour produire le signal
résultant R, s'annulent entre eux notamment en raison de leurs phases opposées et
ce pendant une durée T₀ dépendant notamment de la vitesse du mouvement relatif de
l'émetteur 5 et du répondeur 6 selon la trajectoire 4.
[0044] C'est cette conception du double circuit 29 qui permet d'engendrer au moins un top
30 de durée T₀ aisément reconnaissable et garantissant par la brutalité de sa survenance
la précision de la détection.
[0045] Pour faciliter la compréhension de ce phénomène, on a tracé un certain nombre de
graphes (figures 6 à 9) d'évolution en fonction du temps de l'enveloppe de signaux
exploités dans le dispositif de l'invention, lesquels graphes sont calés sur une même
origine du temps.
[0046] Notamment en figures 6 et 7, sont représentés les graphes d'évolution d'une caractéristique
de chacun des courants 31, 32 induits dans les deux bobinages secondaires 20, 21 considérée
en valeur absolue.
[0047] En figure 8, est représenté le graphe d'évolution du signal résultant R, soit en
quelque sorte le courant composé avec les deux courants 31, 32 induits dans les bobinages
secondaires 20, 21 également pris en valeur absolue.
[0048] En figure 9, se trouve représenté un des graphes du signal réémis par le répondeur
lors de son activation par l'ensemble d'interrogation.
[0049] Tel que cela apparaît, le top 30 dont il est question plus avant est encadré par
deux parties du signal résultant qui s'étendent sur des durées respectives T₁ et T₂.
[0050] Bien que cela ne soit pas représenté, on comprend que les durées T₁ et T₂ des parties
encadrant le top 30 sont égales lorsque les bobinages sont identiques.
[0051] Dans une forme préférée de réalisation, les deux bobinages 20, 21 sont dissymétriques
de manière à générer, quelle que soit la vitesse de déplacement du mobile, des signaux
31, 32 de durées différentes entre elles en vue de donner aux parties R
a, R
b du signal résultant R qui encadrent le top 30 des durées T₁ et T₂ elles-mêmes différentes
et donc discernables et,
- d'une part, les bobinages 20, 21 de chaque répondeur situé sur la trajectoire sont
orientés de manière prédéterminée et connue de l'ensemble d'interrogation de manière
telle que lors du traitement par le répondeur des parties R
a, R
b du signal résultant R caractérise le sens de déplacement de l'ensemble d'interrogation
par rapport au dit répondeur et,
- d'autre part, le moyen de traitement 9 de l'ensemble d'interrogation comporte :
. au moins un moyen 33, 34 générant des impulsions selon une fréquence prédéterminée,
. au moins un moyen 35, 36 de comptage des nombres N₁, N₂ d'impulsions délivrés par
le moyen générateur pendant la durée d'au moins l'une des composantes du signal résultant
que sont les parties R
a, R
b et le top 30 qui sont retranscrites dans le signal 24 émis par le répondeur,
. au moins un moyen 37 de comparaison entre eux des nombres N₁, N₂ d'impulsions comptées
et d'élaboration d'au moins un signal 39 reflétant l'état de la comparaison et donc
caractérisant le sens du passage du mobile.
[0052] De préférence:
- d'une part, l'ensemble d'interrogation comporte au moins un moyen 40 de mesure de
vitesse de déplacement du mobile qui est indépendant de son moyen de traitement 9
et génère au moins un signal 41 proportionnel à la vitesse et,
- d'autre part, le moyen de traitement comprend plusieurs moyens 33, 34 générateurs
d'impulsions dont l'un 33 au moins exploite le signal 41 du moyen 40 de mesure de
la vitesse et génère des impulsions à une fréquence proportionnelle à la dite vitesse
de manière telle que le moyen 35 de comptage des impulsions pendant la durée d'au
moins l'une des composantes du signal résultant que sont les parties R
a, R
b et le top 30 transcrites dans le signal 24 émis par le répondeur, tienne compte des
nombres N₁, N₂ d'impulsions dont les ordres de grandeur sont indépendants de la vitesse
du mobile.
[0053] Par cela, le sens du déplacement peut être finalement déterminé sans erreur.
[0054] Le moyen de mesure de la vitesse du mobile qui influence le moyen générateur d'impulsions
est par exemple du type basé sur la cinémométrie à effet Doppler.
[0055] De préférence, pour déterminer la vitesse V instantanée du véhicule lors de son passage
au droit du répondeur, le moyen de traitement de l'ensemble d'interrogation comprend
d'une part au moins un moyen 34 générateur d'impulsions selon une fréquence prédéterminée
et, d'autre part, au moins un moyen 36 de comptage des impulsions au moins pendant
la durée d'au moins l'une des composantes du signal résultant que sont les parties
R
a, R
b et le top 30, qui sont transcrites dans le signal 24 émis par le répondeur.
[0056] La fréquence des impulsions générées par le moyen précité 34 est de préférence fixe.
[0057] Cette redondance des comptages permet ainsi de sécuriser l'information recueillie
et d'en augmenter la précision.
[0058] Avantageusement, le signal haute fréquence se situe parmi les fréquences les plus
faibles de la bande des hyper-fréquences.
[0059] De préférence, le signal haute fréquence est de l'ordre de 1 GHz et sa puissance
est très faible et, par exemple, de 40 mW seulement ce qui limite le risque de création
de perturbations radioélectriques et permet aux émissions de se situer à l'intérieur
des normes radioélectriques les plus sévères dans ce domaine.
[0060] Quant au signal dit de plus basse fréquence, il est choisi dans la gamme des moyennes
fréquences de l'ordre de 1 à 10 MHz et, par exemple, d'environ 4 MHz.
[0061] L'optimisation du fonctionnement du système répondeur est réalisée au moyen des éléments
suivants :
- un double bobinage différentiel plat 20, 21, accordé sur une moyenne fréquence,
privilégiant le champ magnétique,
- une antenne 22 hyperfréquence plaquée, privilégiant l'onde électromagnétique,
- un composant 23 (diode) caractérisé par ses propriétés de non linéarité,
- des éléments 42 d'adaptation d'impédance (prise d'auto transformateur) permettant
de transmettre le maximum d'énergie vers la diode et des éléments 43, 44 d'isolation
(tronçon de ligne en constante répartie).
[0062] L'ensemble est réalisé sur un circuit imprimé standard en verre epoxy.
[0063] Pour la retransmission au moyen d'une liaison hertzienne, vers l'interrogateur, du
signal caractéristique de la présence d'un répondeur au droit de celui-ci, au passage
du véhicule en un endroit prédéterminé du parcours, le répondeur assure la transposition
de sa caractéristique différentielle en trés haute fréquence afin de bénéficier des
propriétés de rayonnement électro-magnétique et des faibles puissances nécessaires.
[0064] Pour cette trés haute fréquence, le répondeur est équipé d'une antenne unique à large
bande permettant de recevoir une fréquence porteuse et de retransmettre vers l'interrogateur
les premiers harmoniques crées par le répondeur.
[0065] Cette antenne de type plaqué est placée entre les deux bobinages secondaires précités
afin d'exploiter au mieux le large diagramme de rayonnement qu'elle procure et l'engendrer
en lieu et place du champ magnétique lié aux bobinages.
[0066] De plus, les dimensions de l'ensemble s'en trouvent réduites d'autant.
[0067] Avantageusement, les répondeurs peuvent être par construction accordés sur des moyennes
fréquences différentes de manière à créer des mots numériques.
[0068] L'émetteur moyenne fréquence fournira alors les différentes fréquences nécessaires
au moyen de bobinages imprimés.
[0069] Au centre de ceux-ci se trouve placée l'antenne hyperfréquence plaquée, de type dipôle
par exemple.
[0070] Le sous système d'émission "antennes" est ainsi constitué de cadres d'émission excités
par une ou plusieurs sources moyenne fréquence et une antenne haute fréquence unique
excitée par une source adaptée.
[0071] De préférence, le couplage de l'émetteur de moyennes fréquences et du répondeur s'effectue
au couplage critique afin de permettre à l'ensemble de travailler sur une bande de
fréquence plus large.
[0072] Selon l'invention, chaque répondeur comprend :
- au moins un moyen 28 de stockage d'au moins un message notamment numérique,
- au moins un moyen 45 de modulation du signal 24 émis par le dit répondeur vers l'ensemble
d'interrogation en fonction du message contenu dans le moyen de stockage.
[0073] Par exemple, selon l'invention, d'une part, le moyen 45 de modulation du signal 24
consiste en un oscillateur 46 et le moyen de stockage du message consiste en au moins
un registre mémoire à décalage et d'autre part, ces moyens de modulation 45 et de
stockage 28 prélèvent leur énergie de fonctionnement sur le signal de plus basse fréquence
reçu par le répondeur.
[0074] Avantageusement et afin de s'affranchir des problèmes de hauteur de caisse du véhicule
par rapport à la voie, les moyens récepteurs de l'interrogateur comprennent :
- au moins un moyen 47 tel un diviseur de puissance qui sépare en deux voies le signal
reçu du répondeur par l'ensemble d'interrogation,
- au moins un moyen 48, 49 qui, notamment synchronisé sur le signal haute fréquence
produit dans la source 16 correspondante, induit un déphasage de pi/2 entre les signaux
qui circulent sur chacune des voies précitées,
- au moins un moyen 50, 51 élevant au carré au moins l'une des caractéristiques de
chaque signal,
- au moins un moyen 52 sommant les caractéristiques des signaux élevées au carré et
produisant un signal composé adressé au moyen 9 de traitement de l'ensemble d'interrogation.
[0075] L'antenne hyperfréquence 22 a un large diagramme de rayonnement qui permet de couvrir
les champs moyennes fréquences et de bande passante suffisamment large pour laisser
passer les raies spectrales des premiers harmoniques.
[0076] Sur le dessin, on remarque également les éléments d'adaptation d'impédance et d'isolation
de ligne dans l'environnement de la diode mélangeuse.
[0077] Le circuit du répondeur est monté dans un boîtier en matière plastique, transparent
aux ondes hyperfréquences et au champ magnétique et suffisamment robuste pour résister
aux vibrations plus ou moins sévères se produisant lors du passage des véhicules à
grande vitesse ainsi qu'aux projections de tous ordres : eau, graisse, huile . . .
1. Dispositif (1) de détection du passage d'au moins un mobile (2) en au moins un
point déterminé (3) de son déplacement, au long d'une trajectoire (4) à l'intérieur
d'un espace par rapport auquel on apprécie les dits déplacements du mobile comprenant
classiquement deux ensembles séparés (5, 6) à savoir un ensemble d'interrogation (5)
et un répondeur (6), ces deux ensembles séparés étant l'un associé au mobile, l'autre
considéré fixe notamment sur un support (6a) sensiblement continu situé au long de la trajectoire (4) selon laquelle se déplace
le mobile,
dans lequel dispositif :
- l'ensemble d'interrogation (5) qui comprend lui-même un ensemble d'émission (7)
et un ensemble de réception (8) est relié à un moyen (9) de traitement de l'information
reçue et, pour assurer ces fonctions, cet ensemble est relié à une source d'alimentation
en énergie électrique,
- le répondeur (6) est par contre du type dit passif du fait qu'il est dépourvu d'alimentation
en énergie électrique propre que ce soit par pile ou par raccordement à un réseau
de distribution,
- l'ensemble d'émission (7) comprend deux émetteurs (10, 11) dont les émissions sont
dirigées sensiblement vers le point (12) fixe par rapport à l'ensemble d'interrogation
où on surveille le passage d'un point (13) quant à lui fixe par rapport au répondeur,
l'un (10) des émetteurs (10, 11) émettant un signal haute fréquence (14) sous la forme
d'une onde électromagnétique, l'autre (11) émettant un signal de plus basse fréquence
(15), ces émetteurs comprenant chacun une source (16, 17) et une antenne (18, 19)
adaptée et accordée à la fréquence ci-dessus,
- le répondeur (6) comprend :
. un double circuit (29) de réception d'un même signal et les antennes (20, 21) de
ce double circuit sont écartées l'une de l'autre selon une direction au moins sensiblement
parallèle à la trajectoire du mobile,
. principalement des éléments (20, 21, 22) d'antennes adaptées et accordées à la réception
des signaux précités (14, 15) auxquels éléments est relié un composant (23) non linéaire
tel une diode qui, dès que le répondeur reçoit les deux signaux précités, de manière
connue, les mélange et réémet aussitôt ce mélange, sous la forme d'une porteuse modulée
(24), vers au moins une antenne (25) que comprend le récepteur (8),
dans lequel dispositif éventuellement :
- l'ensemble d'interrogation comprend des moyens (28) en vue d'identifier au moins
l'un des mobiles (2) et ou au moins l'un des points déterminés (3) de sa trajectoire
(4),
- les antennes du double circuit du répondeur sont disposées sensiblement symétriquement,
c'est à dire à même distance de part et d'autre de son antenne de réémission (22),
ce dispositif étant CARACTERISE en ce que :
- d'une part, le double circuit (29) de réception que comprend le répondeur, comprend
deux organes (20, 21) générant au passage du mobile au point surveillé deux signaux
(31, 32) de natures sensiblement équivalentes et,
- d'autre part, ces organes (20, 21) sont conçus et reliés entre eux de manière à
donner à au moins l'une des caractéristiques de ces signaux (31, 32) des valeurs opposées
qui, en se combinant, forment au moins un signal résultant (R) dont au moins une caractéristique,
en au moins un point prédéterminé (3, 13) du passage de l'émetteur (5) au droit du
répondeur (6), varie de manière brutale selon une amplitude de variation discernable
des éventuelles autres variations de la caractéristique considérée du dit signal résultant
(R) pour constituer ainsi un phénomène notamment électrique ci-aprés dit top (30)
qui délimite dans le signal résultant (R) deux parties (Ra, Rb) chacune d'une certaine durée (T₁ et T₂).
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que :
- le signal de plus plus basse fréquence (15) est transmis par l'ensemble d'émission
(7) sous la forme d'un champ magnétique à l'aide d'une antenne (19) réalisant un bobinage
primaire (19)et,
- les deux antennes (20, 21) du double circuit (29) de réception du répondeur, adaptées
et accordées pour cette fréquence :
. d'une part, constituent deux bobinages secondaires (20, 21) qui sont agencés de
manière, lors du passage du bobinage primaire (19), non seulement à être chacun soumis
au champ magnétique émis par le dit bobinage primaire mais encore de manière, dans
un stade intermédiaire, à y être tous deux simultanément soumis et,
. d'autre part, sont associées en opposition de manière, dans le stade intermédiaire
du passage du bobinage primaire (19), à créer, dans ces bobinages secondaires (20,
21), soumis simultanément au champ magnétique, des courants induits (31, 32) de valeurs
absolues sensiblement égales mais de signes opposés.
3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les deux bobinages (20, 21) sont dissymétriques de manière à générer, quelle
que soit la vitesse de déplacement du mobile, des signaux (31, 32) de durées différentes
entre elles en vue de donner aux parties (Ra, Rb) du signal résultant (R) qui encadrent le top (30) des durées (T₁ et T₂) elles-mêmes
différentes et donc discernables et,
- d'une part, les bobinages (20, 21) de chaque répondeur situé sur la trajectoire
sont orientés de manière prédéterminée et connue de l'ensemble d'interrogation de
manière telle que lors du traitement par le répondeur des parties (Ra, Rb) du signal résultant (R) caractérise le sens de déplacement de l'ensemble d'interrogation
par rapport au dit répondeur et,
- d'autre part, le moyen de traitement (9) de l'ensemble d'interrogation comporte
:
. au moins un moyen (33, 34) générant des impulsions selon une fréquence prédéterminée,
. au moins un moyen (35, 36) de comptage des nombres (N₁, N₂) d'impulsions délivrés
par le moyen générateur pendant la durée d'au moins l'une des composantes du signal
résultant que sont les parties (Ra, Rb) et le top (30) qui sont transcrites dans le signal (24) émis par le répondeur,
. au moins un moyen (37) de comparaison entre eux des nombres (N₁, N₂) d'impulsions
comptées et d'élaboration d'au moins un signal (39) reflétant l'état de la comparaison
et donc caractérisant le sens du passage du mobile.
4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que pour déterminer la vitesse (V) instantanée du véhicule lors de son passage
au droit du répondeur, le moyen de traitement de l'ensemble d'interrogation comprend
d'une part au moins un moyen (34) générateur d'impulsions selon une fréquence prédéterminée
et, d'autre part, au moins un moyen (36) de comptage des impulsions au moins pendant
la durée d'au moins l'une des composantes du signal résultant que sont les parties
(Ra, Rb) et le top (30) qui sont transcrites dans le signal (24) émis par le répondeur.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le signal haute fréquence se situe parmi les fréquences les plus faibles
de la bande des hyper-fréquences.
6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le signal haute fréquence est de l'ordre de 1 GHz et sa puissance est trés
faible et, par exemple, de 40 mW seulement ce qui limite le risque de création de
perturbations radioélectriques.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le signal dit de plus basse fréquence est choisi dans la gamme des moyennes
fréquences de l'ordre de 1 à 10 MHz et, par exemple, d'environ 4 MHz.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que l'antenne haute fréquence du répondeur:
- est placée entre les deux bobinages secondaires (20, 21) précités afin d'exploiter
au mieux le large diagramme de rayonnement qu'elle procure et l'engendrer en lieu
et place du champ magnétique lié aux bobinages,
- est d'un type à large bande permettant de recevoir une fréquence porteuse et de
retransmettre vers l'interrogateur les premiers harmoniques crées par le répondeur.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les moyens récepteurs de l'interrogateur comprennent :
- au moins un moyen (47) tel un diviseur de puissance qui sépare en deux voies le
signal reçu du répondeur par l'ensemble d'interrogation,
- au moins un moyen (48, 49) qui, notamment synchronisé sur le signal haute fréquence
produit par la source (16) correspondante, induit un déphasage de pi/2 entre les signaux
qui circulent sur chacune des voies précitées,
- au moins un moyen (50, 51) élevant au carré au moins l'une des caractéristiques
de chaque signal,
- au moins un moyen (52) sommant les caractéristiques des signaux élevées au carré
et produisant un signal composé adressé au moyen (9) de traitement de l'ensemble d'interrogation.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que chaque répondeur comprend : - au moins un moyen (28) de stockage d'au moins
un message notamment numérique,
- au moins un moyen (45) de modulation du signal (24) émis par le dit répondeur vers
l'ensemble d'interrogation en fonction du message contenu dans le moyen de stockage.